DE2611869C3 - Schaltungsanordnung zur Verkopplung zweier Frequenzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Verkopplung zweier Frequenzen, wobei die eine auf dem Bildschirm die Farbfolge weiß, gelb, cyan, grün, purpur, rot, blau und schwarz ergeben. Die Anpassung der einzelnen Farhbalken in bezug auf gleiche Farbbalkenbreite erfolgt durch Abgleich der drei Multivibrator-Zeitkonstanten. Zur Beseitigung dieses Abgleichaufwandes wurde bereits vorgeschlagen, einen Tast-OsziUator mit horizontalfrequcnten Impulsen zu steuern, der mit einem Vielfachen der Horizontalfrequenz schwingt. Durch Frequenzteilung der Oszillatorschwingungen erhält man direkt die Farbwertsignale R, G ur.d B für die vertikalen Farbbalken. Da jedoch die vom Tast-Oszillator erzeugten Schwingungen nicht frequenz- und phasenstabil sind, kann sich die geometrische Lage der Farbbalken auf dem Bildschirm verschieben.

Aus der DE-OS 2432884 ist eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Impulsreihe bekannt, deren Frequenz ein Vielfaches einer in der Frequenz

3ϊ vorgegebenen Impulsreihe ist und gleichzeitig eine vorbestimmte Phasenbeziehung zwischen beiden Impulsreihen sichert. Die Schaltungsanordnung enthält einen in der Frequenz nachführbaren Oszillator, dessen Ausgangssignal durch eine hintereinander geschaltete Frequenzteilerschaltung in der Frequenz geteiltwird. Die vonderFrequenztei'erschalfungerzeugten Rechteckfrequenzen werden über Widerstandskombinationen zu einer Sägezahnspannung zusammengefaßt, deren zeitlicher Mittelwert als Regelsignal die Frequenz des Oszillators nachführt. Eine Rückstellung der Frequenzteilerschaltung erfolgt durch die vorgegebene Impulsreihe. Diese bekannte Schaltungsanordnung weist den Nachteil auf, daß hei größeren Frequenzverkopplungsfaktoren eine Vielzahl

no von einzelnen Frequenzteilern in Reihe geschaltet werden müssen, um eine feinstufige Treppe für die Sägezahnspannung zu erhalten, die die Linearität der Frequenznachführung und die Frequenzstabilität des Oszillators gewährleistet. Neben dem erheblichen

-,-, Schaltungsaufwand weist diese bekannte Schaltungsanordnung den Nachteil auf, daß durch den relativ freischwingenden Os/illativ die Verkopplung der Frequenzen mit einer für die Erzeugung von Farbbalkensignalen nicht tragbaren Trägheit erfolgt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine SchalUingbanurdnung nach der eingangs genannten Art anzugeben, welche ein mit der Frequenz eines Referenzsignals freqUcnzverkoppeltes Impulssignal erzeugt, dessen Tastverhältnis Von 1:1 auch bei schnel-

f,i leren Frequenzänderungen des Referenzsignals konstant bleibt, und welche ferner nur vvenig schaltungsiirid äbgleichaufWendig ist,

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden

Teil des Patentanspruchs I angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind den Kennzeichen der Unteransprüche zu entnehmen. ί

Bei der Erzeugung eines Farbbalkensignals weist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung den Vorteil auf, daß bei wechselndem Betrieb zwischen unterschiedlichen Normen, z. B. amerikanischer NTSC-Norm und europäischer CCIR-Norm, keine iu Umschaltung oder Neuabgleich eines so augebauten Farbbalkengenerators erforderlich wird.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung werden im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiel mit Figuren näher beschrieben und erläutert. Von den Figuren zeigt Fig. 1 eine Prinzipschaltung nach der Erfindung,

Fig. 2. Spannungszeitdiagramme zur Erläuterung der Prinzipschaltung, und

Fig. 3 ein Ausschnitt des Spannungszeitdiagram- >u mes nach Fig. 2 mit einem größeren Zeitmaßstab.

Die Prinzipschaltung nach Fig. 1 zeigt die rudimentäre Schaltungsanordnung eines Farbbalkengenerators für acht Farbbalken. Über eine Kiemme 1 wird ein horizontalfrequentes Austastsiignal A einem Start-Stop-Oszillator 2 zugeführt. Es sei angenommen, daß der Start-Stop-Oszillator außerhalb des Horizontal-Austastintervalls mit dem achtfachen der Horizontalfrequenz schwingt. Im Austastintervall soll dagegen der Start-Stop-Oszillator 2 gestoppt sein, tu Der Ausgang des Start-Stop-Oszillators 2 ist mit dem Takteingangeines Binärzählers 3 verbunden. Da dieser Binärzähler 3 im 8-4-2-1-Code zählt, erscheint an seinem Ausgang Ql mit Klemme 4 ein mäanderförmiges Signal, dessen Impulsfolgefrequenz in bezug auf r> das vom Start-Stop-Oszillator erzeugte Signal durch zwei geteilt ist. Entsprechend ist das am Ausgang Q₂ mit Klemme 5 abnehmbare Signal durch 4 geteilt, das am Ausgang Q₃ mit Klemme 6 durch 8 und das am Ausgang Q₁ mit Klemme 7 durch 16. Um den Zähler- 4η stand des Binärzählers 3 zu Beginn einer jeden Zeilenperiode exakt festzulegen, wird der Binärzähler 3 zu Beginn einer Zeile zurückgestellt. Dazu wird das an Klemme 1 liegende Auslastsignal A über eine Verzögerungseinrichtung 8 geführt und dem Rück-Stelleingang R des Binärzählers 3 zugeführt. Das am Ausgang Q₄ des Binärzählers 3 liegende Signal wird dem Eingang eines Spitzenwert-Gleichrichters 9 zugeführt, der in Abhängigkeit der jeweiligen Spannungspegel eine Regelspannung ableitet, die zur Fre- -,0 quenznachführung des Start-Stop-Oszillators 2 dient.

Der Start-Stop-Oszillator 2 besteht nach einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung aus zwei monostabilen Multivibratoren 10 und 11, die in Reihe geschaltet und v> rückgekoppelt sind. Die beiden monostabilen Multivibratoren 10 und 11 verfugen über je einen Rückstelleingang, über welchen unabhängig vom jeweiligen Ausgangszustand die monostabilen Multivibratorcn zurückgestellt werden können. Bei nichtzurückge- bo stelltem Zustand der beiden monostabilcn Multivi» bratoren 10 Und 11 arbeitet diese Schaltungskonfiguration als astabiler Multivibrator. Das Tastverhältnis des am Ausgang des Start-Stop-Oszillators 2 abnehmbaren Signals wird einmal durch das R-C-Glied 12 des monostabileii Multivibrators 10 und zum anderen durch das R-C-Glied 13 des monostabilen Multivibrators 11 bestimmt. Die Frequenz des vom Start' Stop-Oszillator 2 erzeugten Signals ergibt sich demnach aus dem Kehrwert der Zeitkoristanten des monostatilen Multivibrators 10 plus der Zeitkonstante des monostabilen Multivibrators 11. Durch Anlegen eines Start-Stop-Signals (/4) an die Rückstelleingänge der monostabilen Multivibratoren 10 und 11 kann der astabile Zustand dieser Schaltungskonfiguration unterbrochen bzw. neu gestartet werden. Der vorliegende Start-Stop-Oszillator 2 weist den Vorteil auf, daß auch bei Startbeginn das Tastverhältnis konstant ist.

Der Spitzenwert-Gleichrichter 2 besteht im wesentlichen aus einer Diode 14 und einem Kondensator 15. Zur Verstärkung der am Ausgang des Spitzenwert-GIeichrichters abnehmbaren Regelspannung ist ein Operationsverstärker 16 vorgesehen, dessen Verstärkung in Abhängigkeit vom Widerstandswert des zwischen Ausgang und nichtinvertierenden Eingang geschalteten Widerstand 17 erfolgt. Der nichtinverse Eingang des Operationsverstärkers 16 liegt an einer Referenzspannung an Klemme lii Über einen Entkopplungswiderstand 19 wird die so ve. stärkte Regelspannung dazu benutzt, die durch das R-C-Glied 13 beeinflußte Zeitkonstante des monostabilen Multivibrators zu verändern, um damit die Frequenz des Start-S:op-OsziIIators 2 zu verändern.

Weitere Einzelheiten zur Wirkungsweise der Prinzipschaltung nach Fig. 1 werden im folgenden anhand der Spannungszeitdiagramme nach Fig. 2 angegeben. An Klemme 1 soll ein Start-Stop-Sigiial nach Fig. 2a liegen. In Abhängigkeit vom Spannungspegel des Start-Stop-Signals wird der Start-Stop-Oszillator 2 mit der negativen Flanke gestoppt und mit der positiven Flanke gestartet. Am Ausgang des Start-Stop-Oszillators 2 ist demnach em Signal nach Fig. 2c abnehmbar. Mit dem Binärzähler 3 wird dieses vom Start-Stop-Oszillator 2 erzeugte Signal in der Frequenz geteilt. Am Ausgang Q₁ ist ein Signal nach Fig. 2d, am Ausgang Q₂ ein Signal nach Fig. 2e, am Ausgang Q₃ ein Signal nach Fig. 2f und am Ausgang Q_aein Signal nach Fig. 2gabnehmbar. Da der Binärzäiiler 3 durch ein Rückstellsignal nach Fig. 2b zurückgestellt wird, welches durch Verzögerung mit der Verzögerungseinheii 8 aus dem Start-Stop-Signal nach Fig. 2a abgeleitet ist, ergeben sich in den Signalen an den Ausgängen Q₁ bis Q₄ beim Vorliegen der negativen Flanke im Rückstellsignal (Fig. 2b) Signalspitzen, deren Höhe bzw. Breite abhängig von der Frequenz- und Phasenlage des vom Start-Stop-Oszillators 2 erzeugten Signals ist.

Die Verzögerungszeit der Verzögerungseinrichtung 8 richtet sich nach der Flankensteilheit der am Ausgang des Binarzählers 3 abnehmbaren Impulssignal.. Vorzugsweise wird die Verzögerungsdauer der Verzögerungseinrichtung 8 so bemessen sein, daß sie 501) der FlankenJauer im Ausgangssignal zntspritht. Die Fig. 3 zeigt die Spannungsspitzen der Fig. 2g in einem großem Zeitmaßstab. In der Fig. 3a ist die Schaltflanke zum Rückstellen des Binärzählers 3 dargestellt. Die entsprechende zeitliche Zuordnung der Spannungsspit/te am Ausgang Q₄ des Binärzählers 3 zeigt die Fig. 3b, Je nach Lage der aktiven Flanke im Rückstellsignal nach Fig. 3a ergeben sich die gestrichelt gezeichneten Spannungsspitzen nach Fig. 3b.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Schaltungsanordnung gewählt, bei welcher das am Ausgang Q, des

Binärzählers abnehmbare Signal mit dem Vierfachen der an Klemme 1 liegenden Zeilenfrequenz verkoppelt ist. Dabei ist an Klemme 4 das gewünschte Farbwcrtsignal für blau, an Klemme 5 das Farbwertsignal für ro( und an Klemme 6 das Farbwerfsignai für grün abnehmbar.

DieerfinduiigsgemäiSe Schaltungsanordnung bieibt nicht auf die zuvor beschriebene Farbbalkenefzeugung beschränkt, sondern läßt sich im Rahmen fachmännischer Kenntnis auch für andere Frequenzvcrkopplungsverhältnisse und andere Anwendungsgebiete, die nicht feriischspezifisch sind, einsetzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Verkopplung zweier Frequenzen, wobei die eine Frequenz ein Vielfaches der anderen ist, mit einem in der Frequenz nachführbaren Oszillator, mit einem Binärzähler zur Frequenzteilung des vorn Oszillator erzeugten Signals und mit einer Einrichtung zur Ableitung eines zur Frequenznachführung des Oszillators dienenden Regelsignals von dem vom Binärzähler erhaltenen Signal, gekennzeichnet durch einen Start-Stop-Oszillator (2), welcher mit einer Frequenz schwingt, die einem Vielfachen der Impulsfolgefrequenz eines dem Start-Stop-Oszillator (2) zugeführten Start-Stop-Signals entspricht, eine Verzögerungseinrichtung (8), deren Eingang das Start-Stop-Signal zugeführt ist und an deren Ausgang ein Signal zum Rückstellen des Binärzählers (3) abnehmbar ist, und einen Spitlenwert-Gteichrichter (9), dessen Eingang mit einem Augang (Q₄) des Binärzählers (3) verbunden Ist, an dem ein Signal der halben Frequenz des Start-Stop-Signals liegt, und an dessen Ausgang das Regelsignal abnehmbar ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Start-Stop-Oszillator (2) zugeführte Start-Stop-Signal das horizontalfrequente Austastsignal (A) eines Fernsehsignals ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit der Verzögerungseinrichtung (8) kleiner ist als die Anstiegs- bzw. Abfalheit der Ausgangsimpulse des Binärzählers (3).

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Frequenz regelbare Start-Stop-Oszillator (2) aus zwei monostabilen Multivibratoren (10, 11) besteht, bei welchen der Ausgang des ersten mit dem Eingang des zweiten und der Ausgang des zweiten mit dem Eingang des ersten Multivibrators verbunden ist, bei welchen den Rückstelleingängen (i!) dös Start-Stop-Signal zugeführt ist und bei welchen die Zeitkonstanten (12 bzw. 13) durch das Regelsignal veränderbar ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenwert-Gleichrichter (9) aus einer Diode (14) mit nachge- »chaltetem Ladekondensator (15) besteht.

fi. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das am Aufgang des Spitzenwert-Gleichrichters (9) abnehmbare Re-■clsignal über einen Regel-Spannungs-Verstärker (16 bis 19) geführt ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung als Generator zur Erzeugung von Signalen für ein halkenförmiges Farbtestbild auf dem Bildschirm von Video-Sichtgeräten.

Frequenz ein Vielfaches der anderen ist, gemäß der Gattung des Hauptanspruchs.

In der Farbfernsehtechnik werden zur Prüfung von Farbcodern und -decodern vorzugsweise Farbbalken-Testsignale verwendet, weiche auf dem Bildschirm eines Farbsichtgerätes eine bestimmte Folge von vertikalen Farbstreifen in den Grund- und Komplementärfarben erzeugen. Aus dem Buch von C ar nt und Townsend: »Color Television«, 196', S. 178

ίο bis 181, ist eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Farbbalkensignals bekannt, bei welcher mit drei monostabilen Multivibratoren aus einem horizontalfrequenten Austastsignal drei Farbwertsignale R, G und B erzeugt werden, die nach einer Matrizierung

\j entsprechend der Gleichung
0